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Evaluation of the Catallaxy paradigm for decentralized operation of dynamic application networks

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Marktbasierte Koordination in Computer-Grids

Im Rahmen des CATNETS-Projektes wurde eine Gruppe von Marktmechanismen für die Zuordnung und Zeitplanung von Ressourcen in Computer-Grids entwickelt und implementiert.

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Die steigende Vernetzung von Computern über das Internet hat den Aufbau von Computer-Grids gefördert. Anwender haben Zugriff auf einen zuverlässigen virtuellen Computer, der aus einer Vielzahl heterogener Computerressourcen einschließlich Prozessoren und Festplatten besteht. Diese Ressourcen sind für den Anwendern verborgen, vergleichbar mit Stromnetzen, bei denen Kunden die Stromerzeugung und Übertragung bis zur Steckdose oft nicht bewusst ist. Computer-Grids ermöglichen die Ausführung rechenintensiver Anwendungen wie beispielsweise Simulationen im großen Maßstab oder Echtzeitanalysen und sind somit von großer Bedeutung für Wissenschaft und Forschung. Dennoch gibt es noch Einschränkungen, die die Nutzung des vollen Potentials von Computer-Grids verhindern. Die Bestimmung, welche Computerressourcen welcher Anwendung zugewiesen und zu welchem Zeitpunkt ausgeführt werden, war eine der Hauptaufgaben im Rahmen des CATNETS-Projektes. Projektpartner haben die Einführung betriebswirtschaftlicher Konzepte und die Nutzung von Marktmechanismen vorgeschlagen. Es wurden zwei Arten zusammenhängender Märkte definiert: Ein Markt für den Handel mit Anwendungsdiensten und ein zweiter für den Handel mit Rechen- und Datenressourcen. Dank dieser Unterscheidung konnte einem bestimmten Dienst ein auf den Ressourcen basierter Preis zugewiesen werden, die die Host-Umgebung bereitstellen muss, und auf dieser Grundlage verhandelt werden. Das Problem bei der Entwicklung derartiger Märkte ist, dass der zugrunde liegende Mechanismus für das Agieren der Teilnehmer die Ergebnisse des Handelns mit Diensten und Ressourcen unweigerlich beeinflusst. Bei verschlossenen Angeboten beispielsweise sind die Bewertungen der Teilnehmer im Vergleich zu einer offenen Auktion nicht bekannt. Rückmeldungen können das Bietverhalten der Teilnehmer beeinflussen und so zu abweichenden Ergebnissen führen. Der Einsatz unterschiedlicher Marktmechanismen für Zuordnung und Zeitplanung in Computer-Grids wurde von Forschern an der Universität Karlsruhe erforscht. Mechanismen, die sich auf verfügbare zentrale Dienste und Ressourcen-Broker verlassen, wurden mit selbstorganisierten Systemen verglichen, deren autonome Agenten ihre eigenen Interessen verfolgen. Detaillierte Informationen zur Bewertung unterschiedlicher Ansätze für die Zuordnung und Zeitplanung von Computerressourcen sind auf der CATNETS-Projektwebsite verfügbar: http://www.catnets.org/

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